基于層次分析-熵權法優化刺五加多組分超聲提取工藝

林亞美，支紅欣，孫霽驤，陳博宇，劉勝凱，劉志國,

（1.東北林業大學化學化工與資源利用學院，黑龍江哈爾濱 150040；2.東北林業大學森林植物生態學教育部重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040）

刺五加為藥食同源植物，有抗疲勞、抗輻射、抗氧化、抗腫瘤、抗衰老、免疫調節等作用[1-2]，還可用于治療糖尿病、神經衰弱以及心腦血管疾病[3-4]。刺五加活性成分是其發揮藥理作用的物質基礎，紫丁香苷、刺五加苷E 常被視為重要研究對象。紫丁香苷有降血糖、保護心臟以及免疫調節作用[4-8]；刺五加苷E 有抗炎、降血糖、保護腦缺血再灌注引起的損傷，恢復由于睡眠剝奪引起的認知行為損傷等作用[9-12]。刺五加其他化學成分也經證實存在一定藥理作用，異嗪皮啶有抗腫瘤及抗炎作用[13-14]；芝麻素對帕金森病運動遲緩以及抑郁行為有預防作用[15]；綠原酸具有抗菌及抗氧化作用[16]。

植物基食品尤其是藥食同源植物，富含多種活性成分而有益于人體健康，受到極大關注。由此可見，藥食同源植物活性成分高效提取對人類健康有重大意義，亦可提高其資源利用，表明高效提取工藝開發至關重要。高效提取工藝開發有賴于定量分析方法的建立，超高效液相-質譜（ultra-high performance liquid chromatography-mas sspectrometry，UPLC-MS/MS）定量分析方法由于操作簡便、精準高效、高通量等特點而被廣泛應用[17-18]。Q ExactiveTMFocus 組合型四極桿OrbitrapTM質譜儀是近年新興的一種高分辨質量分析器，其平行反應監測（Parallel Reaction Monitoring，PRM）定量模式由四極桿對目標化合物進行選擇性通過，而后發生高能碰撞產生碎片離子，并在Orbitrap 進行高分辨掃描，故而選擇高分辨的二級離子即可完成定量[19]。

中藥藥效往往是多種活性成分協同作用的結果，因此提取工藝優化不應以單一指標進行片面評價，而是傾向于多指標綜合評價。目前國內外提出的綜合評價方法不斷豐富，總體歸為主觀賦權評價法和客觀賦權評價兩大類，已被廣泛應用于活性化合物提取工藝的優化，疾病風險評估，中藥質量研究，以及多種生物活性的綜合比較[20-21]。層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）為常用主觀賦權法，而客觀賦權法常見有熵權法（entropy weight method，EWM），兩者優缺互補，形成的組合賦權法（AHP-EWM 法）更科學合理[22]。

超聲波提取技術高效，安全且適用性廣，已被廣泛應用于中藥提取。本研究擬開發刺五加根莖多組分UPLC-MS/MS 定量方法，并擬建多指標綜合評價方法，以優化刺五加根莖多組分超聲提取工藝。刺五加根莖多組分高效提取，為其資源利用以及藥效基礎研究奠定基礎，具有實際指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺五加根莖 黑龍江省虎林市東方紅林業局青山林場，經東北林業大學唐中華教授鑒定為五加科植物刺五加（Acanthopanax senticosus（Rupr.et Maxim.）Harms）的干燥根莖；紫丁香苷（≥98%）上海阿拉丁生化科技股份有限公司；綠原酸、刺五加苷E、異嗪皮啶、咖啡酸、芝麻素（≥98%）上海源葉生物科技有限公司；甲醇（質譜級）美國賽默飛世爾科技公司；甲酸（質譜級）北京百靈威科技有限公司；無水乙醇（分析純）天津市富宇精細化工有限公司。

Vanquish 型超高效液相色譜儀配有Hypersil GOLDTMVANQUISH 色譜柱（1.9 μm×100 mm×2.1 mm）、Q Exactive Focus 型質譜儀配有加熱電噴霧離子源（HESI）及Xcalibur 4.1 數據處理系統 美國賽默飛世爾科技公司；FCMCR-3S 型超聲反應器 鞏義市科瑞儀器有限公司；JSM-7500F 型掃描電子顯微鏡（scanning electron microscopy，SEM）日本電子株式會社。

1.2 實驗方法

1.2.1 刺五加多組分超聲提取工藝 參照料液比1:40 g:mL 稱取2.5 g 過40 目篩網的刺五加根莖，加至100 mL 體積分數為60%的乙醇溶液中，置于超聲探頭下，設置超聲功率360 W，提取時間20 min，以進行提取。

1.2.2 UPLC-MS/MS 定量方法建立

1.2.2.1 標準溶液配制 甲醇為溶劑，配制一定質量濃度的各標準溶液，并移取一定體積的各標準溶液配制得質量濃度為10 mg/L 的標準混合儲備液。而后甲醇稀釋得到一系列標準混合稀釋液，供UPLCMS/MS 分析，質量濃度分別為25、50、100、200、400、1000 μg/L。

1.2.2.2 樣品溶液配制 取1.2.1 所得刺五加根莖超聲提取液進行適當倍數稀釋，即得樣品溶液，一次性注射器配合0.22 μm 濾膜將樣品溶液移至液質專用進樣瓶，供UPLC-MS/MS 分析。

1.2.2.3 色譜-質譜條件 UPLC 條件：流動相：0.1%甲酸水溶液（A）/甲醇（B），流速：0.35 mL/min，梯度洗脫程序：0～2 min，2% B；2～3 min，2%～98% B；3～7 min，98% B；7～7.1 min，98%～2% B；7.1～10 min，2% B，柱溫：40 ℃，進樣體積：5 μL。

MS/MS 條件：加熱電噴霧離子源（HESI source）具體參數如下：鞘氣，輔助氣，吹掃氣流速分別為40，10，0 單位N2，噴霧電壓：3.0 kV，離子傳輸管溫度：320 ℃，S-lens RF 水平：60，加熱器（霧化）溫度：350 ℃。數據采集：PRM 高分辨定量模式，正負切換掃描，采集時間與液相系統一致，參數見表1[23-25]。

表1 目標化合物PRM 參數Table 1 PRM parameters of the target compounds

1.2.2.4 方法學考察 對UPLC-MS/MS 定量方法進行方法學考察[18]，對其線性、精密度、重復性、穩定性以及加標回收率進行驗證，如下：

專屬性及線性驗證：比對標準品與樣品的二級質譜圖，確定各目標化合物的保留時間（retention time，RT）。由1.2.2.1 系列標準混合溶液稀釋液進行線性驗證，以質量濃度（μg/L）為橫坐標（x）,峰面積為縱坐標（y），繪制標準曲線，即得回歸方程及相關系數。此外，檢出限（limit of detection，LOD）對應信噪比為3 的標準溶液質量濃度，定量限（limit of quantitation，LOQ）對應信噪比為10 的標準溶液質量濃度。

精密度驗證：取上述質量濃度為200 μg/L 的標準混合溶液稀釋液作精密度驗證測試液，連續進樣6 次，以驗證日內精密度，同時三天內分別進樣，以驗證日間精密度。

重復性驗證：參照1.2.2.2 平行制備樣品溶液6 份，作重復性驗證測試液，以驗證重復性。

穩定性驗證：取重復性驗證測試液的其中一份，每間隔2 h 進行測定，測定6 次以驗證日內穩定性。同時，三天內分別進樣，以驗證日間穩定性。

加標回收率驗證：取重復性驗證測試液分別添加高低水平的標準混合溶液（低水平：50 μg/L，高水平：200 μg/L），以驗證加標回收率。

1.2.3.1 AHP 本研究AHP 模型由兩個層次組成，如圖1 所示，頂層是模型目標（超聲提取工藝優化），第二級為標準，即指標（各目標化合物含量）。

圖1 層次分析法模型Fig.1 Model of analytic hierarchy process

式中，A 為判斷矩陣，參照九級標度法（表2）創建，所得成對比較矩陣見表3；n 為指標數量；aij表示指標i 相對于指標j 的重要性。

表2 九級標度法標準Table 2 Standard for the nine-point scale

表3 成對比較矩陣Table 3 Pair-wise comparison matrix

1.2.3 AHP-EWM 法建立

AHP 法確定指標權重ri的過程如下[20-21]：

式中，λmax為矩陣最大特征根；CI 為一致性指標；CR 為一致性比率；RI 是相應的隨機指數。CR 用于評估矩陣合理性，CR<0.1 表示矩陣內的評估是可接受的，反之則表示判斷不科學[21]。

1.2.3.2 EWM 基于熵信息理論的EWM 可根據給定數據推斷有用信息，當評價指標的給定信息具有重大意義時，熵值較低，此信息應被賦予高權重系數以表示其重要性[26]。EWM 法確定各指標權重的過程如下[27]：

式中，X 為創建的評估矩陣，m 為樣本數量，n為標準變量數量，xij指第i 個樣本中第j 個指標的值。

式中，rij為第i 個樣本中第j 個指標的標準值；pij則為歸一化后的值；ej為第j 個指標的熵值；dj為第j 個指標的信息熵冗余；wj為第j 個指標的熵權系數。

1.2.3.3 AHP-EWM AHP 與EWM 相結合，既能通過主觀經驗對指標重要性進行排序分配，又能客觀反映指標信息，使得權重系數更加科學合理[28]。

式中，Fi為AHP-EWM 所得第i 個指標的最終權重；ri為AHP 法所得第i 個指標權重；wi為EWM所得的第i 個指標權重。

1.2.4 單因素實驗 參照1.2.1，由單因素實驗初步探究超聲功率，超聲時間，料液比，乙醇體積分數，原料粒徑對刺五加提取綜合得分的影響。

1.2.4.1 超聲功率 參照料液比1:40 g:mL 稱取2.5 g過40 目篩網的刺五加根莖，加至100 mL 體積分數為60%的乙醇溶液中，置于超聲探頭下，設置不同超聲功率（180、360、540、720、900、1080 W），超聲時間20 min，以進行提取。

1.2.4.2 超聲時間 參照料液比1:40 g:mL 稱取2.5 g 過40 目篩網的刺五加根莖，加至100 mL 體積分數為60%的乙醇溶液中，置于超聲探頭下，超聲功率720 W，設置不同超聲時間（5、10、15、20、25、30 min），以進行提取。

1.2.4.3 料液比 參照不同料液比（1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60 g:mL）稱取一定量過40 目篩網的刺五加根莖，加至100 mL 體積分數為60%的乙醇溶液中，置于超聲探頭下，設置超聲功率720 W，超聲時間15 min，以進行提取。

1.2.4.4 乙醇體積分數 參照料液比1:40 g:mL 稱取2.5 g 過40 目篩網的刺五加根莖，加至100 mL 不同體積分數的乙醇溶液（0%、20%、40%、60%、80%、100%）中，置于超聲探頭下，設置超聲功率720 W，超聲時間15 min，以進行提取。

1.2.4.5 原料粒徑 參照料液比1:40 g:mL 稱取2.5 g 不同粒徑（以篩網目數為計量單位，20、40、60、80、100、120 目）的刺五加根莖，加至100 mL 體積分數為60%的乙醇溶液中，置于超聲探頭下，設置超聲功率720 W，超聲時間15 min，以進行提取。

1.2.5 響應面試驗 基于單因素實驗，選取刺五加提取綜合得分主要影響因素-超聲功率（A），超聲時間（B）以及乙醇體積分數（C）這3 個因素為自變量，以試驗中AHP-EWM 法所得綜合得分（Y）為響應值，基于BBD 原理設計響應面實驗，自變量因素及水平見表4。

表4 響應面試驗因素及水平Table 4 Factors and levels of response surface experiments

1.2.6.1 刺五加多組分的測定及含量的計算 參照1.2.2 建立的UPLC-MS/MS 定量方法測定目標化合物含量，計算公式如下：

式中，Q 為含量，μg/g；K 為稀釋倍數；C 為樣品測試液質量濃度，μg/L；V 為提取液體積，L；m為刺五加根莖質量，g。

1.2.6 刺五加多組分含量及綜合得分的計算

1.2.6.2 綜合得分的計算

式中，Z 為綜合得分；Qi為第i 個指標含量[29]。

1.2.7 刺五加根莖殘渣SEM 分析 參照響應面法優選方案進行驗證實驗，并收集超聲提取最佳工藝所得刺五加根莖殘渣進行SEM 分析。SEM 分析：將刺五加根莖殘渣干燥并噴金處理，而后由掃描電子顯微鏡在電壓5 kV，電流10 μA 條件下對殘渣進行形貌表征，放大倍數為1000 倍。

1.3 數據處理

所有試驗平行3 次，結果取平均值和標準偏差；數據采用Origin 2021 進行統計整理和繪圖；單因素ANOVA 分析采用SPSS 21 統計軟件，P<0.05 表示具有顯著性差異；分析響應面采用Design Expert 8.0.6軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 UPLC-MS/MS 定量方法建立

2.1.1 專屬性及線性驗證 比對目標化合物標準品與樣品的二級質譜圖，其色譜提取及二級質譜圖見圖2，與已報道的HPLC 方法相比，分析時間大大縮短[30-31]。同時，各目標化合物RT，LOD 以及LOQ結果同線性驗證結果一同匯總于表5，結果表明目標化合物在一定質量濃度范圍內線性關系良好。

圖2 目標化合物色譜及二級質譜圖Fig.2 Chromatography and secondary mass spectrometry diagram of target compounds

表5 目標化合物線性驗證結果Table 5 Linear verification results of the target compounds

2.1.2 精密度、重復性、穩定性驗證 匯總目標化合物精密度，重復性及穩定性結果，對其保留時間（RT）及峰面積（PA）的RSD 進行分析，結果見表6。關于日內精密度，其RT 的RSD 范圍為0.00%～0.17%，PA的RSD 范圍為1.12%～1.94%；關于日間精密度，其RT 的RSD 范圍為0.00%～0.15%，PA 的RSD 范圍為1.23%～1.97%；關于重復性，其RT 的RSD 范圍為0.12%～0.14%，PA 的RSD 范圍為1.52%～2.57%；關于日內穩定性，其RT 的RSD 范圍為0.00%～0.30%，PA 的RSD 范圍為0.71%～1.94%；關于日間穩定性，其RT 的RSD 范圍為0.00%～0.25%，PA 的RSD 范圍為1.46%～2.59%。以上實驗結果表明該定量方法精密度，重復性以及穩定性皆良好。

表6 目標化合物精密度，重復性及穩定性驗證結果Table 6 Precision,reproducibility and stability verification results of the target compounds

2.1.3 加標回收率驗證 匯總目標化合物加標回收率驗證結果，分析其平均回收率以及RSD 值，見表7。低水平加標回收率范圍為95.67%～98.79%，其RSD范圍為2.01%～3.76%；高水平加標回收率范圍為90.61%～105.69%，其RSD 范圍為2.30%～3.75%。結果表明該定量分析方法加標回收率表現良好。

表7 目標化合物加標回收率試驗結果Table 7 Standard addition recovery rate verification results of the target compounds

2.2 單因素實驗

2.2.1 超聲功率對刺五加多組分超聲提取工藝的影響 由AHP 確定目標化合物（綠原酸、紫丁香苷、刺五加苷E、異嗪皮啶、咖啡酸、芝麻素）權重系數分別為0.044，0.342，0.342，0.164，0.024，0.084。λmax為6.277，由n=6 查表得RI=1.24[21]，即得CR=0.04<0.1，表明矩陣具有一致性，數值設置以及權重系數可靠。

超聲功率對提取過程起到至關重要的作用，本實驗控制超聲功率范圍180～1080 W。基于實驗結果，EWM 所得目標化合物權重系數分別為0.117，0.154，0.156，0.216，0.186，0.170；AHP-EWM 所得目標化合物權重系數分別為0.031，0.319，0.323，0.215，0.027，0.086；由此可知不同超聲功率下刺五加多組分提取過程的綜合得分。圖3 反映超聲功率顯著影響刺五加多組分超聲提取過程，隨著超聲功率的增大，目標化合物提取含量也顯著增長。當功率達540 W后，目標化合物提取含量呈現或減小或緩慢增長趨勢，而綜合得分在功率達720 W 及1080 W 時都較佳，且與540 W 及900 W 處理組有顯著差異（P<0.05），為節約能耗，確定超聲功率為720 W 以進行后續的實驗。同時，確定超聲功率為影響刺五加提取綜合得分的顯著因素，并選擇540，720，900 W 三個水平進行后續的響應面實驗。

2.2.2 超聲時間對刺五加多組分超聲提取工藝的影響 圖4 反映超聲時間對提取過程的影響，可知目標化合物提取含量在0～15 min 內隨提取時間增加而顯著升高，15 min 后，部分目標化合物出現小幅度下降或不明顯增長，綜合得分在超聲時間為15 min時最大。其顯著性分析顯示，15 min 處理組與10 min處理組存在極顯著差異（P<0.05）。提取時間不同程度上影響目標化合物溶解擴散過程，提取時間短，目標化合物成分溶解不充分，提取效率低。提取時間長，溫度不斷上升，易使目標化合物在提取過程中發生降解而導致含量下降，同時增加能耗[32]。綜合考慮，本研究采用15 min 作為單因素探究的最適提取時間，以進行后續的實驗。同時，確定超聲時間為影響刺五加提取綜合得分的顯著因素，并選擇10，15，20 min 三個水平進行后續的響應面實驗。

圖4 超聲時間對刺五加根莖超聲提取的影響Fig.4 Effect of ultrasonic time on ultrasonic extraction of Acanthopanax senticosus rhizomes

2.2.3 料液比對刺五加多組分超聲提取工藝的影響 圖5 反映料液比對提取過程的影響，目標化合物提取含量初始隨料液比變化而增大，這歸因于提取基質與溶劑之間的表面接觸增加，當料液比大于1:30 g:mL 時，超聲波與原料作用減弱，目標化合物提取含量或緩慢增長或小幅度下降[32-33]。綜合得分在料液比達1:40 g:mL 時最大，且與1:30 g:mL 處理組及1:50 g:mL 處理組無顯著差異，故確定料液比為1:40 g:mL。

圖5 料液比對刺五加根莖超聲提取的影響Fig.5 Effect of solid-liquid ratio on ultrasonic extraction of Acanthopanax senticosus rhizomes

2.2.4 乙醇體積分數對刺五加多組分超聲提取工藝的影響 圖6 反映乙醇體積分數對提取過程的影響，不同目標化合物的脂溶性不同，因此在不同體積分數的乙醇溶液中其溶解性表現不同[33]。可知刺五加苷E 在乙醇體積分數為40%時提取效果最佳，綠原酸、紫丁香苷、咖啡酸在乙醇體積分數為60%時最佳，而異嗪皮啶、芝麻素則為80%。綜合得分在乙醇體積為60%時最高，且與乙醇體積分數40%處理組及80%處理組存在極顯著性差異（P<0.05），故選擇60%乙醇體積分數繼續后續的單因素實驗。同時，確定乙醇體積分數為影響刺五加提取綜合得分的顯著因素，并選擇40%，60%，80%三個水平進行后續的響應面實驗。

圖6 乙醇體積分數對刺五加根莖超聲提取的影響Fig.6 Effect of ethanol volume fraction on ultrasonic extraction of Acanthopanax senticosus rhizomes

2.2.5 原料粒徑對刺五加多組分超聲提取工藝的影響 圖7 反映原料粒徑對提取過程的影響，當粒徑較大時，刺五加各目標化合物的提取效率比較小，反之，粒徑小時，其提取含量增大。這是由于原料粒徑大小直接影響提取基質與溶劑的接觸面積，一般粒徑越小，超聲作用范圍越大，提取效果越佳。但粒徑升至一定值，表面能持續增加，阻礙了目標化合物的浸出，由此綜合得分在原料粒徑大于80 目時小幅度下降[34]。由顯著性分析可知，原料粒徑為80 目的處理組與60 目處理組及100 目處理組存在顯著差異，但受篩網規格限制，無法細分粒徑，不宜進一步優化。此外，小粒徑原料的獲取耗費更多的時間以及人力，且研磨機械產熱亦有可能影響目標化合物穩定性，綜合考慮確定原料粒徑為80 目。

圖7 原料粒徑對刺五加根莖超聲提取的影響Fig.7 Effect of raw material particle size on ultrasonic extraction of Acanthopanax senticosus rhizomes

2.3 響應面優化試驗

2.3.1 響應面試驗結果 基于響應面試驗數據，由AHP-EWM 確定目標化合物綜合權重系數，見表8。基于AHP-EWM 所得各目標化合物權重系數可計算綜合得分，同實驗結果匯總于表9。

表8 響應面實驗目標化合物權重系數Table 8 Weight coefficient of the target compounds in response surface experiments

表9 響應面試驗結果Table 9 Results of response surface experiments

2.3.2 回歸模型的建立及分析 由Design Expert 8.0.6 軟件對實驗數據進行模型擬合，推薦采用二階模型，其方差分析以及顯著性檢驗見表10。方差分析顯示模型極顯著（P<0.0001），失擬項不顯著（P=0.9446>0.05），表明可利用該模型進行后續的優化設計。此外，方差分析顯示一次項（A，B，C），二次項（A2，B2，C2）對刺五加提取綜合得分有極顯著影響（P<0.01）；交互項（AC）對目標化合物提取綜合得分影響顯著（P<0.05）；交互項（AB，BC）對目標化合物提取綜合得分影響不顯著（P>0.05）。由見，各影響因素對刺五加提取綜合得分的影響不是簡單的線性關系，并由各因素F值可知其對綜合得分的影響排序為B（超聲時間）>A（超聲功率）>C（乙醇體積分數）[33]。

表10 模型方差分析及顯著性檢驗Table 10 Variance analysis and significance test of the model

由回歸模型得刺五加提取綜合得分（Y）與超聲功率（A，W），超聲時間（B，min），乙醇體積分數（C，%）的回歸方程，具體如下：

綜合得分回歸方程決定系數R2=0.9904，表明模型的擬合優度較高；校正相關系數R2adj=0.9780，預測相關系數R2pred=0.9736，兩者值接近1 且差值小于0.2，表明模型能充分說明工藝過程[35]；CV=1.09%<10%，表明實驗可信度與精密度高；精密度（Adeq Precision）為24.366>4，表明該模型合理[36]。綜上，所建模型及回歸方程可用于預測分析刺五加提取綜合得分變化，適應性好。

2.3.3 等高線及響應曲面分析 等高線圖形狀可以反映各因素交互作用的強弱，等高線越趨向橢圓表示因素交互作用越強，越趨向圓形則交互作用越弱。三維響應曲面圖可以直觀看到不同因素及其交互作用對響應值影響情況，曲面越陡，則影響越顯著[37]。各因素交互作用對刺五加提取綜合得分影響的等高線圖及響應曲面圖見圖8。

圖8 提取因素交互作用對刺五加提取綜合得分影響的等高線圖及響應曲面圖Fig.8 Contour plots and 3D surface graphs of the influence of interaction of extraction factors on the comprehensive score of Acanthopanax senticosus rhizomes extraction

如圖8 等高線圖所示，（a）（c）等高線趨向圓形，（b）等高線趨向橢圓，表明超聲功率與乙醇體積分數交互作用顯著，而超聲功率與超聲時間，及超聲時間與乙醇體積分數交互作用不顯著，這與方差分析結果一致。由圖8 響應曲面圖可知，隨超聲時間延長，刺五加提取綜合得分隨之增大，當超聲時間延長至一定程度后，綜合得分降低，造成這種現象的原因可能是超聲儀工作產熱增多導致目標化合物降解，從而降低綜合得分；綜合得分隨超聲功率的增大而增大，但當超聲功率增加到一定比例后增加緩慢且有下降趨勢；乙醇體積分數對綜合得分影響趨勢不如超聲時間以及超聲功率，響應曲面曲線變化比較平緩，這與方差分析結果亦一致。

2.3.4 最佳工藝驗證 運用Design Expert 8.0.6 軟件分析得響應面優化結果：超聲功率784.92 W；超聲時間17.55 min；乙醇體積分數57.09%。考慮實際操作，確定刺五加多組分超聲提取最佳工藝：超聲功率780 W；超聲時間17.5 min；乙醇體積分數57%；料液比1:40 g:mL；原料粒徑80 目。基于上述最佳提取工藝，平行制備3 份樣品，進行目標化合物含量測定，結果可知綠原酸、紫丁香苷、刺五加苷E、異嗪皮啶、咖啡酸、芝麻素含量分別為2235.841±12.17、517.959±6.09、861.247±5.30、66.657±1.22、45.745±0.77、99.355±0.69 μg/g。3 次試驗結果綜合得分為95.21，96.01，95.14，平均值為95.45，RSD 為0.41%，與模型預測值96.67 之間差異較小，誤差小于1.5%，充分說明實驗結果與模型擬合良好，AHP-EWM 結合響應面法優化的參數準確可靠。

2.3.5 最佳工藝SEM 分析 對刺五加多組分超聲提取最佳工藝所得刺五加根莖殘渣進行SEM 分析，以未處理原料為對照，如圖9 所示。圖9a 為未處理原料，可以看到原料表面光滑，上面存在一些附著物，應該是粉碎過程產生的一些組織碎屑，圖9b 為超聲提取后收集的刺五加根莖殘渣，可以看到殘渣表面粗糙，且密被均勻小孔，說明超聲提取一定程度破環刺五加根莖，促使物質溶出，是十分有效的提取技術，可廣泛應用于中藥提取。

圖9 超聲提取前后刺五加根莖的形貌比較（1000×）Fig.9 Morphological comparison of Acanthopanax senticosus rhizome before and after ultrasonic extraction (1000×)

3 結論

本研究為刺五加多組分含量測定建立了一種簡單有效的超高效液相色譜-質譜（UPLC-MS/MS）定量方法，與已發布的高效液相色譜法相比，分析時間大大簡短，專屬性及靈敏度更高。由于藥食同源植物大都通過多活性成分，多靶點協同發揮作用，因此通過多指標綜合評價確定各評價指標的權重系數對其資源開發至關重要。主觀賦權法與客觀賦權法的結合，一定程度實現互補，既能避免主觀臆斷又能客觀反映真實數據，是目前主流的綜合評價方式。本文基于層次分析-熵權法（AHP-EWM 法），單因素結合基于BBD 的響應曲面法優化刺五加多組分超聲提取工藝，優化得刺五加多組分最佳提取工藝為：超聲功率780 W，超聲時間17.5 min，乙醇體積分數57%，料液比1:40 g:mL，原料粒徑80 目。由最佳工藝可得刺五加根莖中綠原酸、紫丁香苷、刺五加苷E、異嗪皮啶、芝麻素的含量分別為 2235.841±12.17、517.959±6.09、861.247±5.30、66.657±1.22、45.745±0.77、99.355±0.69 μg/g，且綜合得分為95.34±0.39，與預測理論值接近。該研究為刺五加資源的高效利用提供了理論依據，并驗證了多指標綜合評價方法用于刺五加多組分超聲提取的適用性，對刺五加的應用開發具有實際指導意義。